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Nature Index增刊发布:中科院影响力位列榜首,天津大学获最高国际合作得分

Nature Index 排名前五的国家(美国、中国、德国、英国和日本)拥有巨额预算、世界一流的设施和悠久的科学发展历史,但它们也依靠合作来应对全球挑战。

刚刚,Nature Index 增刊《Big 5 science nations》最新一期《Nature》杂志共同发布。

Nature Index 于 2014 年 11 月首次发布,用以追踪研究成果。对于每个国家 / 地区或机构至少有一位作者来自该国家 / 地区或机构的文章,该国家 / 地区或机构的计数为 1。无论一篇文章有多少作者,情况都是如此,这意味着同一篇文章可以为多个国家 / 地区或机构的计数做出贡献。从 2018 年 6 月开始,纳入 Nature Index 的期刊数量由 68 本增至 82 本。

为了统计一个国家、地区、地区或机构对一篇文章的贡献,并确保它们不被多次计算,Nature Index 使用「份额」(Share)作为指标。每篇文章总可用份额为 1,每名作者均摊:若一篇论文出现 10 名作者,则每位作者获得 0.1,研究人员来自的机构和国家也是如此计算。

两个机构 A+B 之间的双边合作分数 (CS) 是它们在双方都参与过的论文中各自的份额之和。双边合作可以指任何两个机构或国家 / 地区在自然指数跟踪的期刊中合作撰写至少一篇文章。

根据最新数据,在中国机构中,份额排在前十名的是:中国科学院、中国科学院大学、中国科学技术大学、北京大学清华大学、南京大学、浙江大学、复旦大学、上海交通大学、中山大学。

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中国的合作关系中,排在前十位的国家分别是:

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最新发布的《Nature Index 2022 Big 5》增刊基于 Nature Index 数据库,涵盖了 2015 年至 2021 年间发表的研究论文(2021 年数据代表 2020 年 10 月至 2021 年 9 月期间)。这份增刊展示了 5 个国家(美国、中国、德国、英国和日本)的研究成果,并探讨了这些国家之间的合作示例。

这份增刊中的表格根据其 2021 年在不同主题中的份额,展示了前五强国家中的顶尖机构,以及根据 2020 年至 2021 年调整后份额变化的排名前列的机构。

五强国家的合作关系网

Nature Index 展示了前五强国家(美国、中国、德国、英国和日本)的 10 个最大合作伙伴的关系。尽管最强的合作关系都在五强中,但他们并不一定是彼此最大的合作伙伴。比如日本就是个例外,德国、美国、英国三者与法国的合作都比与日本的合作多。

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图片来源: Nature Index. 

在 Nature Index 中,前五强国家拥有国际机构中合作得分最高的三个组合。合作得分是通过将各机构合作伙伴在 2021 年联合文章中的份额相加计算出来的。在美国的领先国际合作中,哈佛大学贡献了大部分的合作得分。

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图片来源: Nature Index. 

中国的天津大学是前五强国家中总体排名前 50 之外的机构,不过它是中国最重要的国际合作机构之一,它与新加坡国立大学的紧密联系产生了 2021 年度最高的合作得分。另外一家高合作得分的中国机构是中国科学院。

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图片来源: Nature Index. 

来自德国的马克斯 · 普朗克学会科学研究所,在全球前五强国家的顶尖机构中排名第三,它与法国国家科学研究中心是高产的合作关系,同时这家法国机构和其他的德国机构组成了合作关系。

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图片来源: Nature Index. 

英国与自身合作伙伴的地理距离都不算远,主要在德国和法国。

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图片来源: Nature Index. 

与哈佛大学主导的美国国际合作关系类似,在日本,东京大学是这个国家国际合作关系的关键参与者。

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图片来源: Nature Index. 

中美关系如何影响大型科研项目?

尽管中美关系近年来日益紧张,但两国之间的合作研究一直保持着弹性空间。随着年轻科学家在政治紧张局势加剧的情况下进入业界,人们越来越担心大型国际项目的机会可能会减少。这种共同努力不仅对加速科学进步很重要,而且对加强国家之间的联系也很重要。

中美之间的合作研究关系依然紧密。在 Nature Index 选定的 82 种自然科学期刊的产出中,两国是彼此最重要的合作伙伴。2015 年至 2020 年间,中美合著的论文数量从 3412 篇跃升至 5213 篇,超过了 Nature Index 中任何其他合作国家。但自从 2018 年以来,中美合著文章的同比增长有所放缓。

「中美联合发表的数据仍在上升,尽管在过去两年中趋于平稳,」专门研究跨境知识生产的英国德蒙福特大学经济学家 Zheng Wang 表示。

这些合作通常源于那些年轻的中国研究人员在美国科研系统中度过的时间,然后形成了他们在返回中国后保持的关系。

经过近 40 年的合作,中国南京大学的天文学家 Xingwu Zheng 和马萨诸塞州剑桥市哈佛 - 史密森天体物理中心的射电天文学家 Mark Reid 发表了他们最新的联合成果,一份非常详细的银河系可视化。「如果你能飞出银河并回头拍照,这就是你所看到的,」里德说。

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图源:Scientific American 2020 volum 334

竞争也是推动创新的关键,尤其是在新兴研究领域。例如,量子科学受益于中国和美国的巨额投资,因为每个国家都在争夺主导地位。

尽管起步相对缓慢,随着 2016 年世界上第一颗量子卫星「墨子号」的发射,中国一跃而占据量子安全通信的前沿地位。该卫星与中国的几个地面站协调,使用量子纠缠粒子来提供潜在的不可破解的通信。2020 年,由合肥中国科学技术大学物理学家潘建伟领导的卫星运营团队描述了墨子号在青海省德令哈与新疆南山相距约 1200 公里的地面站之间实现安全的量子信息传输方法(J. Yin et al. Nature 582,501–505; 2020)。

得益于 IBM、谷歌和微软等科技公司的重大投资,美国正通过 NASA 的国家空间量子实验室计划等计划竞相开发类似技术,并长期保持量子计算领域的领先地位。2020 年,潘建伟团队声称量子计算机「九章」可以与谷歌的 Sycamore 系统竞争,这也加速了两国之间的竞争。

参考链接:https://www.nature.com/collections/djdhcibbdh
理论
相关数据
清华大学机构

清华大学(Tsinghua University),简称“清华”,由中华人民共和国教育部直属,中央直管副部级建制,位列“211工程”、“985工程”、“世界一流大学和一流学科”,入选“基础学科拔尖学生培养试验计划”、“高等学校创新能力提升计划”、“高等学校学科创新引智计划”,为九校联盟、中国大学校长联谊会、东亚研究型大学协会、亚洲大学联盟、环太平洋大学联盟、清华—剑桥—MIT低碳大学联盟成员,被誉为“红色工程师的摇篮”。 清华大学的前身清华学堂始建于1911年,因水木清华而得名,是清政府设立的留美预备学校,其建校的资金源于1908年美国退还的部分庚子赔款。1912年更名为清华学校。1928年更名为国立清华大学。1937年抗日战争全面爆发后南迁长沙,与北京大学、南开大学组建国立长沙临时大学,1938年迁至昆明改名为国立西南联合大学。1946年迁回清华园。1949年中华人民共和国成立,清华大学进入了新的发展阶段。1952年全国高等学校院系调整后成为多科性工业大学。1978年以来逐步恢复和发展为综合性的研究型大学。

http://www.tsinghua.edu.cn/
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复旦大学机构

复旦大学(Fudan University),简称“复旦”,位于中国上海,由中华人民共和国教育部直属,中央直管副部级建制,国家双一流(A类)、985工程、211工程建设高校,入选珠峰计划、111计划、2011计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目,九校联盟(C9)、中国大学校长联谊会、东亚研究型大学协会、环太平洋大学协会的重要成员,是一所世界知名、国内顶尖的全国重点大学。

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IBM机构

是美国一家跨国科技公司及咨询公司,总部位于纽约州阿蒙克市。IBM主要客户是政府和企业。IBM生产并销售计算机硬件及软件,并且为系统架构和网络托管提供咨询服务。截止2013年,IBM已在全球拥有12个研究实验室和大量的软件开发基地。IBM虽然是一家商业公司,但在材料、化学、物理等科学领域却也有很高的成就,利用这些学术研究为基础,发明很多产品。比较有名的IBM发明的产品包括硬盘、自动柜员机、通用产品代码、SQL、关系数据库管理系统、DRAM及沃森。

https://www.ibm.com/us-en/
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数据库技术

数据库,简而言之可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所,用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。 所谓“数据库”系以一定方式储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。

量子计算技术

量子计算结合了过去半个世纪以来两个最大的技术变革:信息技术和量子力学。如果我们使用量子力学的规则替换二进制逻辑来计算,某些难以攻克的计算任务将得到解决。追求通用量子计算机的一个重要目标是确定当前经典计算机无法承载的最小复杂度的计算任务。该交叉点被称为「量子霸权」边界,是在通向更强大和有用的计算技术的关键一步。

北京大学机构

北京大学创办于1898年,初名京师大学堂,是中国第一所国立综合性大学,也是当时中国最高教育行政机关。辛亥革命后,于1912年改为现名。2000年4月3日,北京大学与原北京医科大学合并,组建了新的北京大学。原北京医科大学的前身是国立北京医学专门学校,创建于1912年10月26日。20世纪三、四十年代,学校一度名为北平大学医学院,并于1946年7月并入北京大学。1952年在全国高校院系调整中,北京大学医学院脱离北京大学,独立为北京医学院。1985年更名为北京医科大学,1996年成为国家首批“211工程”重点支持的医科大学。两校合并进一步拓宽了北京大学的学科结构,为促进医学与人文社会科学及理科的结合,改革医学教育奠定了基础。

官网,http://www.pku.edu.cn/
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